浅析“小式”木结构古建筑检测抽样原则和检测项目

摘 要：提出“小式”木结构古建筑检测的基本原则，从抽样方案、检测方法等方面阐述了确定检测抽样方法的原则，并从资料收集和现场踏勘、地基基础检测、木材缺陷与损伤检测、木材力学性能检测、结构布置和整体变形检测、承重构件检测、主要节点和连接检测、围护结构检测等检测项目，从而探索研究“小式”木结构古建筑检测的相关内容。

关键词：“小式”木结构古建筑；抽样方法；检测项目

中图分类号：TU192 文献标识码：A 文章编号：2096-6903（2024）08-0074-03

0 引言

“小式”木结构古建筑大多由于年久失修存在虫蛀生物侵害、腐朽、严重开裂、变形错位等问题，如果维修不当也会造成“破坏性修缮”，导致建筑物被破坏。如果遭遇地震、洪水、泥石流、山体滑坡等自然灾害或火灾、爆炸等人为损害，也会导致不可挽回的影响。

研究“小式”木结构古建筑安全性检测的基本原则，探索和建立“小式”木结构古建筑安全性检测的抽样方法以及检测项目，有利于提高“小式”木结构古建筑的安全性能和抗震防灾能力。本文基于不带斗拱、不超过七檩、仅设单檐的“小式”木结构古建筑，如皇宫的次要建筑、王府、寺庙以及传统民居等木结构古建筑，研究其检测抽样方法和检测内容。

1 “小式”木结构古建筑检测的基本原则

1.1 检测目的

“小式”木结构古建筑检测的主要目的是进行安全性评价，即结构安全性与抗震性能鉴定。此外，还包括对古建筑大修前的可靠性鉴定、改变古建筑使用功能或增加楼（屋）面荷载前的鉴定、局部改造或扩建或加层前的鉴定、受到灾害或环境侵蚀如地震灾后鉴定等。这些鉴定工作的基础和前提，是对被检古建筑进行较全面的现状质量与构件材料性能检测，通过检测为结构安全性评价提供可靠的依据和结构计算的参数[1]。

1.2 检测对象和范围

对“小式”木结构古建筑检测对象的了解，应从现场调查入手，进行包括资料收集、现状检查和环境检查在内的前期调研准备工作。收集图纸与施工材料，能够在一定的范围内确定结构的建设年代以及结构的体系形成，还有结构受到灾害影响次数与结构的稳定维修加固次数等。采用现场勘查的方式，能够进一步的掌握结构的质量情况，查看是否存在结构损伤或地基不均匀下沉的情况。

在确定木结构检测目的以及方法的基础上，需要委托检测方能确定检测的范围。检测的范围要考虑专项检测或者是局部检测的方案，这些内容都必须要在合同中标定出来，不能受人为干扰随意调整。

2 “小式”木结构古建筑检测抽样原则

2.1 抽样方案

“小式”木结构古建筑检测的环节，主要了解主体结构的安全性是否达到要求，掌握木结构的运行状况，其与现代建筑结构的检测基本相同。在检测前，检测人员对木结构建筑进行全面分析，明确检测项目要求、结构、现状等，并采用合理抽样检测方式提高检测的效果。“小式”木结构古建筑抽样检测后，对古建筑的情况进行综合性评估，严格按照规范性要求展开检测，以提高检测的效果和精度。

“小式”木结构古建筑开展检测的环节，需加强构件截面尺寸的检测，了解结构性是否符合要求。该环节检测中并不是判定施工质量，而是通过检测对该古建筑的安全性作出精准评价。根据检测结果进行分析，了解古建筑运行状况，掌握其承载力参数，并结合检测结果选用合适处理措施，防止古建筑结构出现严重的损坏问题。因此“小式”木结构古建筑在检测的环节需重视结构与构件截面尺寸的偏差检测，根据初步检测结果掌握各结构部件的跨度、开间尺寸，与截面相近的构件进行检验批次划分，并对每个批次进行抽样检测。其抽样数量可按现行国家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344[2]规定的检测类别为B类的要求确定。抽样结束后对各项抽样检测数据进行分析，以便了解古建筑目前的运行状态。检测结束后利用统计学方法进行各项数据分析，比如平均值、方差、变异系数等，从而对古建筑的运行情况进行精准判定。

对于“小式” 结构检测的过程中，针对地基基础结构的检测，木材缺陷结构的检测以及结构受力等方面的检测，都需要根据实际情况在明确各方面检测标准的基础上开展作业，如此在普查基础的检测方法运用时，也要把抽样检测的方法融入其中。

2.2 检测方法

现行国家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344给出了建筑结构检测方法选择的原则，是根据检测项目、检测目的、建筑结构状况和现场条件选择相适宜的检测方法，这些原则同样适用于“小式”木结构古建筑检测。

不同的检测项目内容应采用不同的检测方法，应根据检测类别、检测目的、检测项目、结构实际状况和现场条件等，采用适合“小式”木结构古建筑的检测方法。如对于部分被墙体包裹、四周无法全部裸露在外的木柱，无法布置应力波传感器，只能以阻抗仪检测内部缺陷为主。对于未被墙体遮挡且具备四周完全裸露在外、方便布置应力波传感器的木柱，则可采用阻抗仪和应力波仪联合检测的方法。

2.3 检测批最小抽样数量

对潭柘寺毗卢阁和东、西千佛殿、醇亲王府南府中路后罩楼等5栋典型地上二层的“小式”古建筑木结构，门头沟区斋堂镇灵水村6号院北房、114号院南房和东西配房，及醇亲王府南府西路24号、20号、21号、17号、18号房和东路4号房等典型单层“小式”古建筑木结构进行调查分析，对木构件的数量进行统计。在此基础上，按现行国家标准GB/T 50344关于检测类别为B类的样本最小抽样数量的要求进行抽样，具体抽样数量列于表1。

从表1可以看出，“小式”古建筑木结构可按楼层、构件种类以及跨度、开间相同和截面相近的构件划分检测批。具体结果如下：①对于地上二层的房屋，分别取第1层檐柱、第1层金柱、第2层檐柱、第2层金柱等主要抗侧力构件；第1层梁（枋）、第1层檩（枋）、第2层梁（枋）、第2层檩（枋）、主要梁柱节点等一般构件，分别作为一个检测批。②对于单层的房屋，分别取檐柱、金柱等主要抗侧力构件，梁（枋）、檩（枋）、主要梁柱节点等一般构件，分别作为一个检测批。

针对常见“小式”古建筑木结构的面阔不超过7间和进深不超过3间以及木构架形式，对于这类形成的各检测批，按检测批进行随机抽样的计量型最小样本容量即检测批的最小抽检数量具体如下：①对于檐柱、金柱，3开间及以下的单层取2个，5开间的单层和3开间的二层每批取3个，7开间的单层和5开间及以上的二层每批取5个。②对于梁（枋），7开间以下的主要大梁取2个，7开间的主要大梁每批取3个，其他次要梁（枋）根据进深数不同取2～5个。③对于檩（枋），5开间以下的单层取3个，5开间的单层及3开间和5开间的二层的每批取5个，7开间单层和二层每批取8个。④对于主要梁柱节点，3开间以下的单层取2个，3开间的单层和二层每批取3个，5开间和7开间的单层和二层每批取5个。“小式”古建筑木结构抽样检测检测批的最小抽样数量详见表2。

3 “小式”木结构古建筑检测项目

3.1 资料收集和现场踏勘

“小式”木结构古建筑现状调查内容包括资料收集、现场踏勘和周围环境调查。收集的资料应包括建造年代、维修情况、图纸资料以及曾遭受过的自然灾害记录等；现场踏勘内容涵盖地基基础、主体结构和围护结构，检查其结构布置、结构整体性和结构变形与损伤等；周围环境调查应包括地质环境、临水环境、所在场地的地震烈度、周围区域是否有振动源影响等。

3.2 地基基础检测

“小式”木结构古建筑地基基础检测项目主要包括资料查阅、补充勘查和开挖检测等。当图纸资料不足且基础有损伤或虽然资料基本齐全但有怀疑时，应开挖探坑对基础类型、尺寸、埋深和材料强度等进行检测，并检查基础变位、开裂、腐蚀和损伤情况。

3.3 木材缺陷与损伤检测

对“小式”木结构木材缺陷与探伤检测过程中，主要的检测对象包含有结构外观以及结构内部的检查，外观上主要有、腐蚀裂缝等情况。

在外观缺陷与损伤普查基础上，对木构件内部缺陷进行深层检测， 包含有木结构的变质、裂缝、空洞等情况。根据缺陷的具体要求，利用抽样检查或者是全面普查的方法，先确定缺陷和损伤部位和范围以及损伤性质类别，并采用适合的内部缺陷损伤的无损检测方法详细检测[3]。

3.4 木材力学性能检测

“小式”木结构古建筑木材力学性能检测主要包括抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度等力学性能检测。这些参数值可采用实验室树种鉴定的结果按设计规范取值，也可采用现场分析应力波传播速度和阻抗值，对木构件的密度、强度（抗弯、抗压）、弹性模量等通过标准给出的函数公式进行推导得出。

3.5 结构布置和整体变形检测

“小式”木结构古建筑结构布置和体系检测，检测指标包括轴线尺寸、层高等结构的几何尺寸。结构整体变形检测包括是否发生整体倾斜、位移、扭转、整体沉降或不均匀沉降。在检测中，采用水准检测仪在基础时的顶面位置做好相关高差的判断，以此查看该结构是否存在不均匀沉降的情况。

4 结束语

本文提出了“小式”木结构古建筑检测的基本原则、抽样方法原则和检测项目。按此原则和方法进行检测，能较好地掌握“小式”木结构古建筑涉及结构安全与抗震性能的各项指标，为结构性能鉴定和修缮加固处理提供可靠的技术依据。

参考文献

[1] 张立群，巫恩海.木结构古建筑的安全检测与鉴定[J].建筑发展，2017（6）：821-822.

[2] GB/T 50344—2019，建筑结构检测技术标准[S].

[3] 侯艳芳，王鑫，侯婷婷，等.古建筑木结构损伤检测方法研究进展[J].粘接，2022，49（1）：123-126+130.